DE19749923B4

DE19749923B4 - Aufzeichnungsvorrichtung mit Laserabtastung

Info

Publication number: DE19749923B4
Application number: DE19749923A
Authority: DE
Inventors: Yoshiyuki Araki
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 1996-11-11
Filing date: 1997-11-11
Publication date: 2009-06-10
Anticipated expiration: 2017-11-12
Also published as: US6151056A; DE19749923A1

Abstract

Aufzeichnungsvorrichtung mit Laserabtastung, bei der das Laserlicht einer Laserlichtquelle (1) zum Abtasten eines lichtempfindlichen Aufzeichnungsträgers (7) an Reflexionsflächen eines Polygonspiegels (4) reflektiert wird, mit
einer Vorrichtung (9) zum Erfassen eines Intensitätssignals V_sh für jede Reflexionsfläche, das die Intensität des an dieser Reflexionsfläche reflektierten Laserlichtes angibt,
einer Vorrichtung (SH1 bis SH6) zum Speichern des erfaßten Intensitätssignals V_sh,
einer Vorrichtung (22 bis 26) zum Auslesen des Intensitätssignals V_sh aus der Speichervorrichtung (SH1 bis SH6), wenn mit der entsprechenden Reflexionsfläche die nächste Abtastung erfolgt,
einer Vorrichtung (27) zum Ermitteln eines korrigierten Referenzsignals V'_ref für jede Reflexionsfläche aus einem voreingestellten Referenzsignal V_ref und dem entsprechenden Intensitätssignal V_sh gemäß folgender Formel: V'ref = 2Vref – Vsh,wobei das korrigierte Referenzsignal V'_ref gleich dem voreingestellten Referenzsignal V_ref gesetzt wird, wenn das entsprechende Intensitätssignal V_sh im wesentlichen gleich Null ist,
und mit einer Ausgabesteuerung (13, 14, 15, PD) zum Steuern der Intensität des...

Description

Die Erfindung betrifft eine Aufzeichnungsvorrichtung mit Laserabtastung für Laserdrucker u. ä., in denen Laserlicht die lichtempfindliche Oberfläche eines Aufzeichnungsträgers mittels eines rotierenden Polygonspiegels abtastet, um Informationen aufzuzeichnen. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Vorrichtung zum Einstellen der Intensität des auf die lichtempfindliche Oberfläche einwirkenden Laserlichtes.
Aufzeichnungsgeräte mit Laserabtastung, die bei der Erfindung in Betracht kommen, arbeiten derart, daß das Licht einer Laserlichtquelle auf eine Reflexionsfläche eines sich drehenden Polygonspiegels gerichtet wird und dabei die Richtung des reflektierten Lichtes so geändert wird, daß es die lichtempfindliche Oberfläche eines Aufzeichnungsträgers längs einer Zeile abtastet, wodurch ein Bild zeilenweise aufgebaut wird. Um eine gleichmäßige Bilddichte zu erreichen, muß die Intensität des Laserlichtes (im folgenden auch als Laserleistung bezeichnet) auf einem vorbestimmten Wert gehalten werden. Hierzu wird die Intensität des Laserlichtes erfaßt und die Laserleistung abhängig von dem erfaßten Wert gesteuert. Dieses Verfahren wird allgemein mit APC (automatische Leistungssteuerung) bezeichnet und ist im Prinzip in 5 dargestellt. Die Intensität des von einer Laserdiode LD in einer Laserlichtquelle 1 abgegebenen Laserlichts wird mit einer Fotodiode PD erfaßt, und der sich ergebende Erfassungsstrom Im wird in einem I/V-Umsetzer 11 in eine Spannung umgesetzt, die in einem Vergleicher 12 mit einer Referenzspannung Vref verglichen wird. Das daraus sich ergebende Vergleichssignal Vo wird in einer Tastspeicherschaltung 13 gehalten und dann einer Lasertreiberschaltung 14 zugeführt, die eine V/I-Umsetzung durchführen kann. In der Lasertreiberschaltung 14 wird der Strom zur Steuerung der Laserdiode LD so gesteuert, daß die Laserleistung auf einem vorgegebenen Wert gehalten wird.
Ein Problem bei dieser Art der Steuerung der Laserleistung besteht darin, daß bei einer Änderung der Intensität des Laserlichts durch verschiedene Faktoren in der optischen Wegstrecke von der Laserlichtquelle zur lichtempfindlichen Fläche das Einhalten der gewünschten gleichmäßigen Bilddichte schwierig ist. Ein derartiger Faktor ist die Änderung des Reflexionsgrades der jeweiligen Reflexionsfläche des Polygonspiegels. Wenn verschiedene Reflexionsflächen unterschiedliche Reflexionsgrade für das Laserlicht haben, so ändert sich auch die Intensität des jeweils reflektierten Laserlichts, wodurch eine unterschiedliche Dichte der Abtastzeilen durch das Laserlicht nach Reflexion an den nacheinander wirksamen Reflexionsflächen erzeugt wird. Die Reflexionsflächen des Polygonspiegels sind zunächst so ausgebildet, daß sie das einfallende Licht mit ein und demselben Reflexionsgrad reflektieren. Dreht sich der Polygonspiegel jedoch sehr schnell, so treffen Staub oder andere Teilchen aus der Luft auf die Reflexionsflächen und erzeugen feine Spuren. Deshalb und aus anderen Gründen kann sich der Reflexionsgrad für Laserlicht an jeder Reflexionsfläche mit der Zeit um etwa 3 bis 4% ändern. Solche Änderungen des Reflexionsgrades sind bei einer Aufzeichnung mit Binärwerten kein größeres Problem, da hierbei ein Bild durch Ein- und Ausschalten des Laserlichts erzeugt wird. Bei Farbdruckern o. ä., bei denen ein Halbtonbild erzeugt wird, ist jedoch eine Dichtesteuerung erforderlich, die mindestens 256 Kontrastwerte erzeugt, und hierzu sollte eine Änderung des Reflexionsgrades nicht über 1% liegen.
6 zeigt das Zeitdiagramm der Steuerung der Laserleistung durch die in 5 gezeigte APC-Schaltung. Die Laserleistung der Laserdiode LD kann natürlich konstant gesteuert werden. Durch die Änderung des Reflexionsgrades einer jeden Reflexionsfläche des Polygonspiegels 4 tritt jedoch eine entsprechende Änderung der Intensität des Laserlichts auf, mit dem die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 7 abgetastet wird, und die dadurch sich ergebende Dichteänderung zwischen den einzelnen Abtastzeilen macht eine gleichmäßige Dichte der Aufzeichnungen schwierig.
Um das Problem der Änderung des Reflexionsgrades für Laserlicht an der jeweiligen Reflexionsfläche des Polygonspiegels zu lösen, kann die Intensität des Laserlichts bei der automatischen Leistungssteuerung an einer Stelle hinter dem Polygonspiegel erfaßt werden, vorzugsweise im Bereich der lichtempfindlichen Oberfläche des Aufzeichnungsträgers. Auf diese Weise wird die Intensität des tatsächlich an dem Polygonspiegel reflektierten Lichtes erfaßt, und durch Steuern der Laserleistung abhängig von dem Erfassungssignal kann Gleichmäßigkeit des Verlaufs der Laserlichtintensität an der lichtempfindlichen Oberfläche gewährleistet werden. Beispielsweise zeigen die Japanischen Offenlegungsschriften JP 53-370209 A und JP 04-162013 A eine Aufzeichnungsvorrichtung, bei der die Intensität des Laserlichtes kurz vor dem Auftreffen auf eine lichtempfindliche Trommelfläche erfaßt und die Laserleistung abhängig von der erfaßten Intensität gesteuert wird. Hierzu dient ein Fotosensor nahe der lichtempfindlichen Trommel, dessen Spitzensignal auf eine automatische Leistungssteuerschaltung zurückgeführt wird, wo es einen Laser lichtmodulator sowie einen Halbleiterlaser als Laserlichtquelle steuert.
Die Laserleistungssteuerung erfolgt also von der Laserlichtintensität kurz vor der lichtempfindlichen Trommel, wodurch aber das folgende Problem entsteht. Vor der Projektion des Laserlichtes auf den Fotosensor beim Einschalten oder wenn das Laserlicht den Fotosensor beispielsweise durch eine vertikale Versetzung der Laserabtastung verfehlt, ist das Ausgangssignal des Fotosensors nahe Null, so daß die automati sche Leistungssteuerschaltung die Laserleistung auf einen Maximalwert steuert. Dadurch arbeiten die Laserlichtquelle und der optische Modulator mit maximaler Laserleistung. Wird die Laserlichtquelle dauernd mit maximaler Leistung betrieben, so kann der Halbleiterlaser möglicherweise zerstört werden. Im anderen Fall wird die Änderung der Laserleistung vom Maximalwert zu einem vorgegebenen Wert wiederholt, so daß eventuell die Lebensdauer des Halbleiterlasers verkürzt wird.
Aus der DE 692 16 046 T2 ist eine Aufzeichnungsvorrichtung mit Laserabtastung bekannt, bei der die Intensität der Laserlichtquelle eingestellt wird. Dabei wird die Intensität der Laserlichtquelle für jede Reflexionsfläche eines Polygonspiegels anhand von auf die Reflexionsfläche mit der Mindestreflexion normierten Leistungstabellen ermittelt.
In der JP 02 266 964 A ist eine Aufzeichnungsvorrichtung mit Laserabtastung beschrieben, bei der die Intensität der Laserlichtquelle für jede Reflexionsfläche eines Polygonspiegels mittels einer Halteschaltung und einem Fotosensor am Zeilenbeginn geregelt wird.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Aufzeichnungsvorrichtung mit Laserabtastung anzugeben, die nicht nur gegen eine Änderung der Aufzeichnungsdichte durch Änderung des Reflexionsgrades der Reflexionsflächen des Polygonspiegels, sondern auch gegen Übersteuerung der Laserlichtquelle und Änderungen der Laserleistung geschützt ist, so daß sich ein beständiger und sehr zuverlässiger Betrieb ergibt. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Einstellen der optischen Intensität eines auf einen lichtempfindlichen Aufzeichnungsträger gerichteten Laserstrahls anzugeben Die Erfindung löst diese Aufgaben durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 8. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Eine Vorrichtung nach der Erfindung arbeitet derart, daß die optische Intensität des von einer Laserlichtquelle abgegebe nen Laserlichts, welches an einer der Reflexionsflächen eines drehbaren Polygonspiegels reflektiert wird, erfaßt, gespeichert und gelesen wird, wenn die nächste Abtastbewegung mit derselben Reflexionsfläche erfolgt, und die gespeicherten Werte werden als Basis zum Berechnen der entsprechenden Korrekturspannung verwendet, die danach zum Korrigieren der Referenzspannung für die Steuerung der Laserleistung verwendet wird. Hierdurch kann die Intensität des an der jeweiligen Reflexionsfläche des Polygonspiegels reflektierten Laserlichtes auf einen vorgegebenen Wert gesteuert werden, auch wenn der Reflexionsgrad der Reflexionsflächen sich ändert, und eine Änderung der Intensität über mehrere Abtastzeilen auf dem Aufzeichnungsträger wird dadurch wirksam eliminiert, wodurch sich eine gleichmäßige Dichte und hohe Qualität der Aufzeich nung ergibt. Außerdem erfolgt die automatische Leistungssteuerung auch beim Start der Vorrichtung abhängig von der Referenzspannung, und die Laserleistung wird auch dann automatisch gesteuert, so daß eine Übersteuerung einer Laserdiode verhindert wird und diese gegen Schäden geschützt und eine beständige und sehr zuverlässige Laserleistungssteuerung gewährleistet wird.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
1 den Aufbau einer Aufzeichnungsvorrichtung mit Laserabtastung,
2 die Schaltung einer automatischen Laserleistungssteuerung,
3 das Zeitdiagramm der Laserleistungssteuerung,
4 ein weiteres Zeitdiagramm der Arbeitsweise der automatischen Laserleistungssteuerung,
5 ein Schaltungsbeispiel einer automatischen Leistungssteuerung (Stand der Technik), und
6 das Zeitdiagramm der Arbeitsweise der in 5 gezeigten Laserleistungssteuerung (Stand der Technik).
1 zeigt den Aufbau einer Aufzeichnungsvorrichtung mit Laserabtastung. Ein Halbleiterlaser 1 als Laserlichtquelle gibt Laserlicht ab, und eine Sammellinse 2 erzeugt daraus paralleles Licht, das auf eine zylindrische Linse 3 fällt, die den Laserstrahl formt. Dieser Laserstrahl wird dann auf einen Polygonspiegel 4 projiziert. Dieser ist als Sechseckprisma aufgebaut und hat sechs reflektierende Seitenflächen. Der Polygonspiegel 4 wird, wie dargestellt, im Gegenuhrzeigersinn um seine Achse gedreht. Das an dem Polygonspiegel 4 reflek tierte Laserlicht wird über eine fθ-Linse 5 geleitet, wobei sich die Reflexionsrichtung synchron mit der Drehung des Polygonspiegels 4 ändert. Das Licht wird dann an einem Spiegel 6 reflektiert und auf die lichtempfindliche Oberfläche einer Aufzeichnungstrommel 7 reflektiert, auf der es eine Abtastbewegung in Hauptabtastrichtung (Zeilenrichtung) durchführt. Die Winkelgeschwindigkeit der Ablenkung des reflektierten Laserlichtes wird mit der fθ-Linse 5 so korrigiert, daß sich auf der Trommel 7 eine gleichmäßige Abtastgeschwindigkeit ergibt. Die Trommel 7 wird um ihre eigene Achse gedreht, wodurch eine Abtastbewegung senkrecht zur Zeilenrichtung (Hilfsabtastung) erzeugt wird. Ferner ist außerhalb des Aufzeichnungsbereichs der Trommel 7 nahe dem Ende, wo die jeweilige Abtastbewegung beginnt, ein Spiegel 8 angeordnet. Ein Fotosensor 9 erfaßt die Intensität des an dem Spiegel 8 reflektierten Laserlichts und erzeugt auch ein Abtast-Zeitsignal.
Der in 2 gezeigte Halbleiterlaser 1 ist eine integrale Anordnung einer Laserdiode LD und einer überwachenden Fotodiode PD und so aufgebaut, daß die Intensität des Laserlichts der Laserdiode LD mit der Fotodiode PD erfaßt wird. Die Fotodiode PD ist hinter der Laserdiode LD auf der dem Polygonspiegel 4 abgewandten Seite angeordnet, um das Rücklicht von der Laserdiode LD aufzunehmen. Aus einem Vergleich des daraus abgeleiteten Signals mit einer Referenzspannung steuert eine Lasersteuerschaltung 10 die Lichtabgabe mit der Laserdiode LD. In der hier beschriebenen Vorrichtung dient der zum Erzeugen des Abtast-Zeitsignals vorgesehene Fotosensor 9 als Erfassungselement für die Intensität des an jeder Reflexionsfläche des Polygonspiegels 4 zum Abtasten reflektierten Laserlichts. Eine Korrekturschaltung 20 korrigiert die Referenzspannung für die Lasersteuerschaltung 10 abhängig von dem Ausgangssignal des Fotosensors 9.
2 zeigt den Aufbau der Steuerschaltung 10 und der Korrekturschaltung 20. Die Steuerschaltung 10 enthält einen I/V- Umsetzer 11, der eine Strom-Spannungs-Umsetzung des die Intensität des von der Laserdiode LD abgegebenen Laserlichts angebenden Stroms der Fotodiode PD vornimmt, einen Vergleicher 12 zum Vergleichen der erhaltenen Spannung mit einer Referenzspannung Vref, eine Tastspeicherschaltung 13, mit der die Vergleichsspannung des Vergleichers 12 in Abhängigkeit von einem APC-Zeitsignal abgetastet und gehalten wird, eine Lasertreiberschaltung 14 mit V/I-Umsetzung, welche einen Treiberstrom für die Laserdiode LD abhängig von der Vergleichsspannung liefert, und einen Treiberschalter 15, der abhängig von Ein- und Ausschaltesignalen der Bilddateneingabe den in der Treiberschaltung 14 erzeugten Strom der Laserdiode LD mit vorbestimmter Zeitsteuerung zuführt. Die Referenzspannung Vref ist auf einen Wahlschalter 16 geführt, der zwischen der Referenzspannung Vref und dem Ausgang der Korrekturschaltung 20 abhängig von einem Wählsignal wählen kann, das von einer nicht dargestellten zentralen Verarbeitungseinheit (CPU) abgegeben wird. Das APC-Zeitsignal und die Signale zum Ein- und Ausschalten der Laserdiode LD werden von der zentralen Verarbeitungseinheit synchron mit der Drehung des Polygonspiegels 4 abgegeben.
Die Korrekturschaltung 20 enthält einen I/V-Umsetzer 21, mit dem der Strom des Fotosensors 9 in eine Spannung umgesetzt wird, sechs Tastspeicherschaltungen SH1 bis SH6 zum Abtasten und Halten der erhaltenen Spannung in Zuordnung zu der jeweiligen Reflexionsfläche des Polygonspiegels 4, einen Wähler 22 zum wahlweisen Betätigen dieser Tastspeicherschaltungen und einen Multiplexer 23 zum wahlweisen Ausgeben einer der Spannungen der Tastspeicherschaltungen SH1 bis SH6. Die Korrekturschaltung 20 enthält ferner einen Impulsgenerator 24 zum Erzeugen von Impulsen synchron mit dem Abtast-Zeitsignal abhängig von dem Strom des Fotosensors 9, einen Schreibzähler 25 zum Zählen der Impulse des Impulsgenerators 24 und zum Betätigen des Wählers 22 und einen Lesezähler 26 zum Zählen der Impulse des Impulsgenerators 24 und zum Betätigen des Multiplexers 23. Die Zähler 25 und 26 sind jeweils als Ring zähler aufgebaut, der die Werte 1 bis 6 nacheinander in einer Schleife in Übereinstimmung mit der Drehung der sechs Reflexionsflächen des Polygonspiegels 4 zählt, wobei der Lesezähler 26 Werte +1 vor den mit dem Schreibzähler 25 gezählten Werten zählt. Wenn der Schreibzähler 25 den Wähler 22 betätigt, so daß die Tastspeicherschaltung SH_n die Spannung der Intensität des an der Fläche n des Polygonspiegels 4 reflektierten Laserlichts abtastet und hält, betätigt der Lesezähler 26 den Multiplexer 23 zum Ausgeben der Spannung, die bereits in der Tastspeicherschaltung SH_n+1 vorliegt als Wert für die Intensität des an der Fläche n + 1 des Polygonspiegels 4 reflektierten Laserlichts. Der Multiplexer 23 ist mit einer Rechenschaltung 27 verbunden, die vorbestimmte Rechnungen der gewählten Ausgangsspannung des Multiplexers 23 durchführt und eine Korrekturspannung zur Korrektur der Referenzspannung Vref berechnet. Die korrigierte Referenzspannung Vref' wird an den Wählschalter 16 der Steuerschaltung 10 abgegeben. Die Korrekturschaltung 20 ist so aufgebaut, daß sie eine korrigierte Referenzspannung Vref' gleich der Referenzspannung Vref abgibt, wenn keine abnormale Veränderung der optischen Wegstrecke von der Laserdiode LD über den Polygonspiegel 4 zum Fotosensor 9 auftritt. Hierzu ist das Umsetzungsverhältnis des I/V-Umsetzers 21 unter Berücksichtigung eines Unterschiedes der von der Fotodiode PD und dem Fotosensor 9 empfangenen Lichtmengen auf einen vorbestimmten Wert eingestellt.
Es wird nun die automatische Leistungssteuerung in der Aufzeichnungsvorrichtung beschrieben. Die nicht dargestellte zentrale Verarbeitungseinheit gibt ein APC-Zeitsignal und Ein/Aussignale synchron mit dem Drehzyklus des Polygonspiegels 4 ab. Abhängig von diesen Signalen schaltet die Steuerschaltung 10 den Treiberschalter 15, so daß die Lasertreiberschaltung 14 einen Treiberstrom für die Laserdiode LD liefert, welche dadurch Laserlicht abgibt. Das abgegebene Laserlicht wird von der Fotodiode PD erfaßt, und der die Intensität des Laserlichts angebende Erfassungsstrom wird in dem I/V-Umsetzer 11 in eine Spannung umgesetzt und diese mit der Referenzspannung Vref in dem Vergleicher 12 verglichen. Daraus ergibt sich eine Vergleichsspannung Vo, die dem Unterschied der beiden eingegebenen Spannungen entspricht. Abhängig von dem APC-Zeitsignal wird die Vergleichsspannung Vo in der Tastspeicherschaltung 13 mit dem APC-Zeitsignal abgetastet und gehalten, und die so gehaltene Vergleichsspannung wird der Lasertreiberschaltung 14 zugeführt, wo sie in einen Strom umgesetzt und dieser dann als Treiberstrom abgegeben wird. Auf diese Weise wird der Treiberstrom der Lasertreiberschaltung 14 mit dem Erfassungsstrom der Fotodiode PD so gesteuert, daß die Lichtabgabe mit der Laserdiode LD eine optische Dichte entsprechend der Referenzspannung Vref erzeugt.
Das so mit der Laserdiode LD gesteuert abgegebene Licht wird auf eine Reflexionsfläche des Polygonspiegels 4 reflektiert, der so gedreht wird, daß das Laserlicht der Laserdiode LD aufgenommen und das reflektierte Licht über die fθ-Linse 5 geleitet wird, um die lichtempfindliche Trommel 7 über den Spiegel 6 abzutasten, wie vorstehend beschrieben wurde. Andererseits wird mit einer Zeitsteuerung vor jeder Abtastung der lichtempfindlichen Trommel 7 der an jeder Reflexionsfläche des Polygonspiegels 4 reflektierte Laserlichtstrahl an den Spiegel 8 reflektiert und mit dem Fotosensor 9 aufgenommen, der wiederum ein Abtast-Zeitsignal abgibt. Dieses dient als Synchronisationssignal der Hauptabtastrichtung und als Referenz für die verschiedenen Zeitsignale aus der zentralen Verarbeitungseinheit.
Der Erfassungsstrom des Fotosensors 9 wird in dem I/V-Umsetzer 21 in ein Spannung umgesetzt. Ein Teil der Spannung wird der zentralen Verarbeitungseinheit zugeführt, um das Synchronisationssignal für die Hauptabtastrichtung zu erzeugen, und gleichzeitig dem Impulsgenerator 24 als Abtast-Zeitsignal für die automatische Leistungssteuerung zugeführt. Der Impulsgenerator 24 erzeugt Impulse synchron mit der Abtast-Zeitsteuerung, sie werden dem Schreibzähler 25 und dem Lesezähler 26 zugeführt. Der Schreibzähler 25 zählt die Eingangsimpulse, und abhängig von dem Zählerstand wählt der Wähler 22 eine der sechs Tastspeicherschaltungen SH1 bis SH6 in einer bestimmten Reihenfolge. Eine gewählte Tastspeicherschaltung hält die Spannung des I/V-Umsetzers 21 mit der relevanten Zeitsteuerung. Somit werden die Spannungen, welche die Intensität des an den sechs Reflexionsflächen reflektierten Laserlichts bei Drehung jeweils in die Abtastposition des Polygonspiegels 4 angeben, nacheinander in den Tastspeicherschaltungen SH1 bis SH6 gespeichert.
Der Lesezähler 26 zählt Werte +1 größer als die mit dem Schreibzähler 25 gespeicherten Werte, und so werden die Spannungen der Tastspeicherschaltungen SH1 bis SH6, die den erhaltenen Zählwerten zugeordnet sind, aus dem Multiplexer 23 in vorgegebener Reihenfolge gelesen. Als Ergebnis wird eine bereits mit dem Fotosensor 9 erfaßte Spannung in Verbindung mit der Reflexionsfläche gelesen, mit der die Abtastung unmittelbar nach der jeweils abtastenden Reflexionsfläche erfolgen soll (die erstere wird im folgenden auch als die nächste Reflexionsfläche bezeichnet). Das Laserlicht der nächsten Reflexionsfläche wird vorbereitend mit dem Fotosensor 9 in dem vorherigen Drehzyklus des Polygonspiegels 4 erfaßt, und nachdem der Polygonspiegel 4 eine Umdrehung durchgeführt hat, wird die in der entsprechenden Tastspeicherschaltung gespeicherte Spannung gelesen, unmittelbar bevor die Abtastung mit der nächsten Reflexionsfläche erfolgt. Die so gelesene Spannung Vsh wird der Rechenschaltung 27 zugeführt, wo die Differenz gegenüber der Referenzspannung Vref (ΔVref = Vref – Vsh) berechnet und als Korrekturspannung bestimmt wird. Durch Addition der Korrekturspannung ΔVref zu der Referenzspannung Vref wird die korrigierte Referenzspannung Vref' an den Referenzwahlschalter 16 abgegeben. Die Rechenschaltung 27 führt also die mathematische Operation 2Vref – Vsh aus und gibt die korrigierte Referenzspannung Vref' aus.
Diese korrigierte Referenzspannung Vref' wird als Referenzspannung dem Vergleicher 12 über den Wahlschalter 16 kurz vor der Abtastung mit der entsprechenden Reflexionsfläche zugeführt. Es sei hier vorausgesetzt, daß die Erfassungsspannung, die die Intensität des Laserlichts aus der Laserdiode LD bei Erfassung mit der Fotodiode PD angibt, konstant ist. Wenn die Spannung Vsh aus einer der Tastspeicherschaltungen SH1 bis SH6 über den Multiplexer 23 gelesen höher als die Referenzspannung Vref ist, so bedeutet dies, daß der Reflexionsgrad der entsprechenden Reflexionsfläche groß genug ist, um eine hohe Intensität des Laserlichts bei Erfassung mit dem Fotosensor 9 zu gewährleisten. Daher hat die Korrekturspannung ΔVref einen negativen Wert, und die Referenzspannung Vref' für den Vergleicher 12 wird verringert, und so wird die Vergleichsspannung Vo aus dem Vergleicher 12 verringert (Vo = –V + Vref', wobei V das Ausgangssignal des I/V-Umsetzers 11 ist). Danach wird die nächste Reflexionsfläche in Abtastposition gebracht und zum APC-Zeitpunkt, bestimmt durch das Abtast-Zeitsignal des Fotosensors 9, wird die Vergleichsspannung Vo abgetastet und gehalten und der Lasertreiberschaltung 14 zugeführt, worauf der Treiberstrom für die Laserdiode LD verringert wird. Auf diese Weise verringert die Lasersteuerschaltung 10 die Intensität des Laserlichts der Laserdiode LD, wenn die in Abtastposition gebrachte Reflexionsfläche einen vergleichsweise hohen Reflexionsgrad für das Laserlicht hat. Dadurch wird die Intensität des Laserlichts nach Reflexion an der Reflexionsfläche auf einem vorbestimmten Wert gehalten.
Wenn andererseits der Reflexionsgrad der Reflexionsfläche vergleichsweise gering ist, ist die Spannung Vsh aus einer der Tastspeicherschaltungen SH1 bis SH6 über den Multiplexer 23 geringer als die Referenzspannung Vref. Dadurch nimmt die Korrekturspannung ΔVref einen positiven Wert an, und die dem Vergleicher 12 zuzuführende Referenzspannung Vref' wird erhöht, so daß die Vergleichsspannung Vo aus dem Vergleicher 12 erhöht wird. Daher wird der Treiberstrom für die Laserdiode LD erhöht, wenn die nächste Reflexionsfläche in Abtastposition kommt. Die Intensität des Laserlichts aus der Laserdiode LD, die der in die Abtastposition sich bewegenden Reflexionsfläche gegenüberliegt, wird so weit erhöht, daß die Intensität des reflektierten Lichts auf dem vorgegebenen Wert gehalten wird.
3 zeigt das Zeitdiagramm für die vorstehend beschriebene Arbeitsweise der Steuerschaltung 10 für sechs Reflexionsflächen des Polygonspiegels 4, die mit (1) bis (6) bezeichnet sind, wobei das Abtast-Zeitsignal des Fotosensors 9 mit BD bezeichnet ist. Es sei vorausgesetzt, daß die erste Reflexionsfläche (1) zum Zeitpunkt t1 eine Abtastung mit Laserlicht erzeugt. Unter dieser Voraussetzung wird die mit dem Fotosensor 9 zum Zeitpunkt t0 eine Umdrehung vor der Abtastung mit der ersten Reflexionsfläche (1) erfaßte Spannung in eine Tastspeicherschaltung geschrieben. Zum Zeitpunkt t2 vor dem Zeitpunkt t1, wenn die erste Reflexionsfläche (1) in eine Position gedreht ist, in der sie die nächste abtastende Reflexionsfläche ist, wird die zum Zeitpunkt t0 gespeicherte Spannung aus der Tastspeicherschaltung gelesen und die automatische Leistungssteuerung mit dieser Spannung kurz vor dem Zeitpunkt t1 durchgeführt. Außerdem wird die Spannung, die zum Zeitpunkt t0 in die Tastspeicherschaltung eingeschrieben wurde, erneuert (erneut in der Tastspeicherschaltung gespeichert) zum Zeitpunkt t1, bei dem die automatische Leistungssteuerung durchgeführt wird. Die so erneuerte Spannung wird zur automatischen Leistungssteuerung bei der nächsten Drehung des Polygonspiegels verwendet. Somit wird die den Reflexionsgrad einer Reflexionsfläche angebende Spannung eine Umdrehung vor der Abtastung in einer Tastspeicherschaltung gespeichert, um zu gewährleisten, daß die automatische Leistungssteuerung genau durchgeführt wird, um zeitliche Änderungen des Reflexionsgrades auszugleichen.
4 zeigt das Zeitdiagramm für die in der Vorrichtung durchzuführende automatische Leistungssteuerung. Wenn drei einander benachbarte Reflexionsflächen des Polygonspiegels 4, nämlich die Reflexionsflächen n – 1, n und n + 1 die Reflexionsfaktoren R(n – 1), R(n) und R(n + 1) haben, wobei R(n – 1) < R(n + 1) < R(n) ist, wird die Laserleistung bei der Abtastung mit der Reflexionsfläche n – 1 gegenüber der Laserleistung für die Abtastung mit der Reflexionsfläche n + 1 erhöht, während die Laserleistung zur Abtastung mit der Reflexionsfläche n verringert wird, so daß die Intensität des an jeder Reflexionsfläche reflektierten Laserlichts auf einen vorbestimmten Wert gesteuert wird.
Somit wird die Intensität des Laserlichts zum Zeitpunkt der Abtastung für eine jede Reflexionsfläche eine Umdrehung des Polygonspiegels früher in einer zugeordneten Tastspeicherschaltung gespeichert, und wenn diese Reflexionsfläche die nächste Abtastung erzeugt, wird die Laserleistung auf der Basis der gespeicherten Spannung (Intensität) gesteuert, wodurch sichergestellt ist, daß die Intensität des Laserlichts nach Reflexion an jeder Reflexionsfläche des Polygonspiegels auf einen vorbestimmten Wert gesteuert wird, so daß unabhängig von Änderungen des Reflexionsgrades einer jeden Reflexionsfläche des Polygonspiegels die Intensität des Laserlichts für jede Abtastzeile auf der lichtempfindlichen Trommel gleichmäßig ist und sich eine gleichmäßige Bilddichte in jeder Abtastzeile und damit eine hohe Aufzeichnungsqualität ergibt.
In der vorstehend beschriebenen Aufzeichnungsvorrichtung muß der Polygonspiegel 4 mindestens eine vollständige Umdrehung ausführen, um die korrigierte Referenzspannung Vref' zu erzeugen, und die automatische Leistungssteuerung kann nicht sofort beim Start durchgeführt werden. Um diese Situation zu beherrschen, ist die Vorrichtung so getroffen, daß bei erstmaliger vollständiger Umdrehung des Polygonspiegels ein Referenzsignal über den Wahlschalter 16 zugeführt wird, wenn dieser mit der Referenzspannung Vref verbunden ist, so daß damit die Laserleistung gesteuert wird. Somit gibt auch beim Start der Vorrichtung der Vergleicher 12 eine Fehlerspannung in Zuordnung zur Referenzspannung ab, und weder die Lasertreiberschaltung 14 noch die Steuerschaltung 10 führen die Laserdiode LD in einen übersteuerten Zustand.
Die Korrekturspannung ergibt sich aus der Erfassungsspannung des Fotosensors, der seinerseits ein Abtast-Zeitsignal erzeugen soll. Falls erwünscht, kann auch ein weiterer Fotosensor allein zum Erzeugen der Korrekturspannung verwendet werden. Der Fotosensor 9 und der Spiegel 8 sind in 1 in solchen Positionen angeordnet, daß die Intensität des Laserlichts nahe der lichtempfindlichen Trommel erfaßt wird. Die beiden Elemente können aber auch an anderen Positionen angeordnet werden, beispielsweise kurz hinter dem Polygonspiegel 4, wie es bei 9' und 8' gezeigt ist, oder rechts hinter der fθ-Linse 5, wie es bei 9'' und 8'' gezeigt ist. Es sei auch bemerkt, daß zum Speichern der Erfassungsspannung des Fotosensors nicht ausschließlich eine Tastspeicherschaltung benutzt werden muß, sondern die Erfassungsspannung kann auch in einen Digitalwert umgesetzt werden, der in einen Halbleiterspeicher eingeschrieben wird. In diesem Fall sind der Wähler und der Multiplexer durch einen Adressendecodierer u. ä. zu ersetzen.

Claims

Aufzeichnungsvorrichtung mit Laserabtastung, bei der das Laserlicht einer Laserlichtquelle (1) zum Abtasten eines lichtempfindlichen Aufzeichnungsträgers (7) an Reflexionsflächen eines Polygonspiegels (4) reflektiert wird, mit einer Vorrichtung (9) zum Erfassen eines Intensitätssignals V_sh für jede Reflexionsfläche, das die Intensität des an dieser Reflexionsfläche reflektierten Laserlichtes angibt, einer Vorrichtung (SH1 bis SH6) zum Speichern des erfaßten Intensitätssignals V_sh, einer Vorrichtung (22 bis 26) zum Auslesen des Intensitätssignals V_sh aus der Speichervorrichtung (SH1 bis SH6), wenn mit der entsprechenden Reflexionsfläche die nächste Abtastung erfolgt, einer Vorrichtung (27) zum Ermitteln eines korrigierten Referenzsignals V'_ref für jede Reflexionsfläche aus einem voreingestellten Referenzsignal V_ref und dem entsprechenden Intensitätssignal V_sh gemäß folgender Formel: V'ref = 2Vref – Vsh,wobei das korrigierte Referenzsignal V'_ref gleich dem voreingestellten Referenzsignal V_ref gesetzt wird, wenn das entsprechende Intensitätssignal V_sh im wesentlichen gleich Null ist, und mit einer Ausgabesteuerung (13, 14, 15, PD) zum Steuern der Intensität des abgegebenen Laserlichtes aus der Laserlichtquelle (1) abhängig von dem korrigierten Referenzsignal V'_ref.
Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (9) zum Erfassen des Intensitätssignals V_sh des Laserlichts nach Reflexion an dem Polygonspiegel (4) eine erste Fotodiode ist und daß die Ausgabesteuerung (13, 14, 15, PD) eine zweite Fotodiode (PD) zum Er fassen der Intensität des Laserlichts vor der Reflexion an dem Polygonspiegel (4) enthält.
Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (16) zum Wählen zwischen dem voreingestellten Referenzsignal V_ref und dem korrigierten Referenzsignal V'_ref, eine Vorrichtung (12) zum Vergleichen des von der zweiten Fotodiode (PD) erfaßten Intensitätssignals mit dem gewählten Referenzsignal und zum Ausgeben eines Fehlersignals und eine Lasertreiberschaltung (14) zum Steuern des Treiberstroms für die Laserlichtquelle (1) abhängig von dem Fehlersignal.
Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Tastspeicherschaltungen (SH1 bis SH6), deren Zahl der Zahl der Reflexionsflächen des Polygonspiegels (4) entspricht und die die Intensitätssignale V_sh der Erfassungsvorrichtung (9) für das an den Reflexionsflächen reflektierte Laserlicht abtasten und halten, einen Schreibwähler (22, 24, 25) zum Wählen einer ersten Tastspeicherschaltung (SH1 bis SH6) synchron mit der Drehung des Polygonspiegels (4) und für eine Abtast-Halteoperation mit dieser Schaltung, einen Lesewähler (23, 24, 26) zum Wählen einer zweiten Tastspeicherschaltung (SH1 bis SH6) synchron mit der Drehung des Polygonspiegels (4), die der ersten Tastspeicherschaltung (SH1 bis SH6) um eine Abtastzeile vorausgeht, und zum Lesen des in der zweiten Tastspeicherschaltung (SH1 bis SH6) enthaltenen Intensitätssignals V_sh, wobei die Ermittlungsvorrichtung (27) aus dem mit dem Lesewähler (23, 24, 26) gelesenen Intensitätssignal und dem voreingestellten Referenzsignal V_ref ein Korrektursignal bestimmt und das voreingestellte Referenzsignal V_ref mit dem Korrektursignal korrigiert.
Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das voreingestellte Referenzsignal V_ref gewählt wird, bis der Polygonspiegel (4) erstmals eine vollständige Umdrehung durchgeführt hat.
Aufzeichnungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungsvorrichtung (9) das an dem Polygonspiegel (4) reflektierte Laserlicht auch erfaßt, um ein Abtast-Zeitsignal für die Abtastung abzugeben.
Aufzeichnungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lesevorrichtung (22 bis 26) ein zuvor gespeichertes Intensitätssignal V_sh einer Reflexionsfläche n + 1 liest, wenn die Speichervorrichtung (SH1 bis SH6) ein Intensitätssignal V_sh einer Reflexionsfläche n speichert und aktualisiert.
Verfahren zum Einstellen der Intensität der Laserabtastung in einer Aufzeichnungsvorrichtung, bei der das Laserlicht einer Laserlichtquelle (1) zum Abtasten eines lichtempfindlichen Aufzeichnungsträgers (7) an Reflexionsflächen eines Polygonspiegels (4) reflektiert wird, mit folgenden Schritten: Erfassen eines Intensitätssignals V_sh für jede Reflexionsfläche, das die Intensität des an dieser Reflexionsfläche reflektierten Laserlichtes angibt, Speichern des erfaßten Intensitätssignals V_sh, Auslesen des gespeicherten Intensitätssignals V_sh, wenn mit der entsprechenden Reflexionsfläche die nächste Abtastung erfolgt, Ermitteln eines korrigierten Referenzsignals V'_ref für jede Reflexionsfläche aus einem voreingestellten Referenzsignal V_ref und dem entsprechenden Intensitätssignal V_sh gemäß folgender Formel: Vref = 2Vref – Vsh,wobei das korrigierte Referenzsignal V'_ref gleich dem voreingestellten Referenzsignal V_ref gesetzt wird, wenn das entsprechende Intensitätssignal V_sh im wesentlichen gleich Null ist, und Steuern der Intensität des abgegebenen Laserlichtes aus der Laserlichtquelle (1) abhängig von dem korrigierten Referenzsignal V'_ref.